¿Cómo la ingeniería frugal puede mitigar el sobreingeniería en las organizaciones?

La quinta sección de este estudio aborda la intervención clave del proyecto de investigación y explora cómo la ingeniería frugal puede mitigar eficazmente el fenómeno del sobreingeniería. En primer lugar, es importante comprender que la sobreingeniería, definida como la creación de especificaciones y soluciones tecnológicas excesivas que no corresponden a los requisitos reales del mercado o la aplicación, es un fenómeno que puede generar ineficiencias notorias en las organizaciones. La intervención aquí descrita se ha centrado en identificar y reducir estos excesos, implementando medidas que promuevan un enfoque más ajustado y eficiente en el desarrollo de productos.

Para ello, el capítulo está estructurado en varias fases que siguen un proceso claro: desde el inicio de la intervención hasta la integración de materiales innovadores y sostenibles en los procesos de desarrollo de productos. El primer paso en este proceso, que se detalla en la sección 5.1, es el reconocimiento y la adopción de un cambio de paradigma dentro de la organización. Este cambio no es sencillo, pues los estudios sugieren que abandonar los paradigmas existentes puede generar una pérdida de eficiencia a corto plazo, además de introducir incertidumbre y ansiedad entre los miembros de la organización, quienes deben adaptarse a nuevas formas de pensar y actuar (Dosi, 1982; Sydow et al., 2009; Schein, 2016).

Un cambio de paradigma hacia la frugalidad no es solo una cuestión técnica, sino también organizacional y cultural. Es necesario confrontar los paradigmas de mejora continua del rendimiento, que históricamente han dominado la industria, con una nueva visión que promueva la simplicidad, la sostenibilidad y la eficiencia. Para ello, los llamados "shocks externos" juegan un papel crucial. En este caso, la crisis del escándalo "Dieselgate" en 2015 y la creciente presión competitiva de materiales sostenibles fueron factores clave que impulsaron a la organización a replantearse sus prácticas. A través de la comunicación externa de otros fabricantes, los gerentes comenzaron a reconocer el retraso en la innovación de su propia empresa y la necesidad urgente de adaptarse a las nuevas exigencias del mercado.

Este “shock” también estuvo relacionado con las limitaciones de materiales como los polímeros secundarios, que provienen de residuos industriales o de consumo y cuya disponibilidad es mucho más restringida en comparación con los materiales primarios derivados del petróleo. La escasez de estos materiales y la creciente regulación política que exige la implementación de materiales reciclados en los vehículos futuros también motivaron la necesidad de un cambio. Sin embargo, la percepción negativa de los materiales reciclados, debido a su aparente degradación o riesgo de fallo, llevó a que las especificaciones técnicas de los productos los excluyeran de su uso, generando un bloqueo para su integración.

En respuesta a estos problemas, la organización identificó que la innovación a menudo se veía obstaculizada por barreras internas, y que era necesario un proceso de cambio radical para abordar estas tendencias políticas y sociales emergentes. La adopción de la ingeniería frugal implicó replantearse no solo los materiales, sino también las especificaciones técnicas. Este proceso de cambio fue facilitado por los "agentes del cambio", individuos clave dentro de la organización que poseen la capacidad de distanciarse emocional y psicológicamente de las estructuras existentes para identificar sus rigideces y ineficiencias. Estos agentes, a menudo descritos como emprendedores corporativos, fueron cruciales para romper las trayectorias rígidas y crear nuevas rutas hacia la innovación.

Además de los factores internos que impulsan la necesidad de un cambio, la intervención también tuvo que abordar la resistencia al cambio y las tensiones sociales dentro de la organización. Superar la mentalidad de rechazo hacia materiales innovadores y sostenibles fue uno de los principales desafíos. A través de la implementación de un equipo de desarrollo ágil y ligero, enfocado en la exploración y la creación de una cultura organizacional segura y abierta al cambio, fue posible empezar a integrar estos materiales en el proceso de desarrollo de vehículos. Este cambio no solo fue técnico, sino también cultural, ya que se trató de reconfigurar la manera en que los miembros de la organización pensaban sobre lo que constituía un "producto adecuado".

Por último, la reducción de niveles de rendimiento excesivos, especialmente en los requisitos técnicos de los productos, fue un paso fundamental en la intervención. A través de un caso específico que involucró la revisión de un requerimiento técnico, se pudo demostrar cómo la organización logró reducir los niveles de rendimiento a umbrales más adecuados, lo que no solo mejoró la viabilidad económica del producto, sino que también permitió la integración de materiales reciclados y sostenibles sin comprometer la funcionalidad del producto.

Para que la ingeniería frugal sea exitosa, es necesario un enfoque integral que combine la revisión de los requisitos técnicos con un cambio cultural profundo y la adopción de materiales sostenibles. La intervención en esta organización demuestra que, a pesar de los obstáculos iniciales, es posible superar la mentalidad de sobreingeniería y adoptar un enfoque más racional y ecológico en el desarrollo de productos.

¿Cómo integrar expertos y generalistas en equipos de innovación para evitar la sobreingeniería?

La creación de equipos de innovación en entornos complejos y altamente especializados, como en el caso de la ingeniería de materiales, presenta desafíos considerables. Estos equipos deben ser capaces de combinar conocimientos profundos en áreas técnicas con una visión más amplia que fomente la innovación y la reducción de costos, evitando caer en la sobreingeniería. En este contexto, la selección y organización de los miembros del equipo es crucial para lograr un equilibrio adecuado entre experiencia técnica y pensamiento disruptivo.

Al seleccionar a los miembros de los equipos, se consideraron cuidadosamente los perfiles de aquellos provenientes de unidades funcionales clave. Por ejemplo, se buscó una combinación armónica entre departamentos altamente orientados hacia la tecnología, como la ingeniería de materiales, y otros con un enfoque más centrado en el mercado y el cliente, como el diseño de color y acabados o las ventas y marketing de materiales. La integración de miembros de departamentos de apoyo, como la adquisición de materiales o la gestión ambiental, también fue fundamental para cubrir todos los aspectos de la cadena de desarrollo. De esta forma, se garantizó una colaboración efectiva entre áreas técnicas y comerciales, y se promovió una mayor comprensión mutua entre disciplinas diversas.

Sin embargo, uno de los mayores retos fue adaptar las capacidades de los equipos a una nueva mentalidad de reducción, orientada a la simplicidad y eficiencia. Las capacidades muy técnicas, que habían evolucionado a lo largo del tiempo hacia rígidas competencias nucleares, fueron un obstáculo para adoptar rutinas de trabajo más ágiles y con menos enfoque en la sobreingeniería. Los conocimientos pasados y la experiencia, aunque esenciales, también representaban una barrera en este proceso. Los expertos con años de experiencia en paradigmas establecidos mostraban una resistencia natural al cambio y a cuestionar las prácticas que habían sido exitosas en el pasado.

Por esta razón, se propuso dividir el equipo de desarrollo en dos grupos distintos: un equipo central y un equipo ampliado. El equipo central estuvo compuesto por individuos con menos experiencia o con una mentalidad más abierta, dispuestos a pensar de manera innovadora y disruptiva. Este equipo fue el encargado de implementar las medidas de intervención, mientras que el equipo ampliado, compuesto principalmente por especialistas, aportó su conocimiento de manera más selectiva y en función de las necesidades específicas del proyecto. La información y las ideas generadas por el equipo central fueron compartidas regularmente con el equipo ampliado, lo que permitió una integración continua del conocimiento especializado.

Este enfoque de integración flexible resultó ser crucial para evitar la sobreingeniería. A medida que el equipo central implementaba nuevas estrategias de innovación, las reflexiones y discusiones informales entre los miembros de ambos equipos permitieron revisar constantemente los avances y ajustar las estrategias conforme al progreso. Este intercambio constante de conocimientos facilitó la integración de enfoques nuevos sin perder la valiosa experiencia de los especialistas.

Además, la cultura del equipo jugó un papel fundamental en el éxito de la intervención. La dirección de ingeniería de materiales se centró en crear un ambiente de seguridad psicológica, alentando los diálogos abiertos y la aceptación de los fracasos como oportunidades de aprendizaje. Esta mentalidad de "permiso para fallar" fue esencial para fomentar una cultura de innovación donde los miembros del equipo pudieran experimentar con nuevas ideas sin miedo al error. Esta apertura a la experimentación fue clave para evitar caer en la trampa de seguir prácticas obsoletas simplemente porque habían sido exitosas en el pasado.

Una parte fundamental del éxito de este enfoque fue que, en lugar de medir el rendimiento del equipo según los criterios convencionales de cumplimiento de plazos y costos, se priorizó la disposición a explorar nuevas soluciones radicales y sostenibles. Esto permitió que el equipo se centrara en innovaciones materiales que rompieran con los paradigmas establecidos, impulsando una verdadera evolución en el diseño y fabricación de los materiales sin caer en la sobreingeniería.

Es importante destacar que el equilibrio entre expertos y generalistas no debe ser visto como una dicotomía. La clave radica en cómo se organizan y gestionan los equipos, permitiendo que los especialistas aporten sus conocimientos sin que estos frenen la capacidad de innovación de los generalistas. Este enfoque no solo aumenta la capacidad de los equipos para adaptarse a nuevas realidades del mercado y la tecnología, sino que también facilita la creación de soluciones más eficientes y menos complejas.

Finalmente, el proceso de intervención no terminó con la implementación de estas medidas dentro del equipo de desarrollo. El enfoque extendido a toda la organización, alentando a todos los miembros del equipo a convertirse en enlaces entre los diferentes grupos y fomentar la adopción de nuevas formas de trabajar, resultó ser esencial para la difusión de la innovación más allá del equipo central. Este tipo de colaboración transfuncional se convierte en un elemento clave cuando se busca superar la resistencia a la innovación y lograr cambios significativos en los procesos organizacionales.

¿Cómo gestionar la optimización de materiales en la ingeniería frugal?

En los procesos de desarrollo de productos, particularmente en la industria automotriz, se ha observado que las especificaciones técnicas y los diseños funcionales a menudo se adoptan sin una evaluación profunda. Esto se debe, en parte, a que los métodos de optimización convencionales, como el costeo objetivo o la ingeniería de valor, tienden a pasar por alto la efectividad fundamental de los requisitos a niveles inferiores o una derivación coherente de las especificaciones materiales a partir de las demandas de los grupos de interés (Friedl, 2007; Ibusuki y Kaminski, 2007; Marchthaler et al., 2011). Sin embargo, a pesar de la disminución de la atención por parte de la gestión sobre la adecuación de las especificaciones establecidas, su influencia en todo el proceso de desarrollo del producto sigue siendo fundamental. De hecho, a menudo las especificaciones se mantienen inalteradas en fases tardías del proceso de desarrollo, incluso cuando las oportunidades para optimizar o modificar estas especificaciones a nivel material podrían haber sido evaluadas desde etapas tempranas.

Esto resalta la necesidad de un enfoque que desafíe estas normativas establecidas desde el inicio. La intervención del equipo de innovación promovió un cambio significativo, trasladando el foco de la ingeniería de materiales desde la verificación y mejora del rendimiento de los materiales en las últimas fases del desarrollo del vehículo hacia un enfoque más integral y temprano. El objetivo fue reforzar el vínculo entre los esfuerzos de innovación y las demandas de los stakeholders, abordando el sobre-diseño desde las primeras fases del proceso.

Uno de los aspectos clave de esta intervención fue la orientación hacia el sistema, la cual permeó todas las actividades de innovación (Meadows, 2008). El adoptar una perspectiva sistémica sobre el desarrollo de materiales automotrices ayudó a entender que los materiales, como los elementos más pequeños de un sistema, sirven a niveles superiores y son esenciales para cumplir con las funciones y requisitos de los stakeholders. Este enfoque permitió visualizar la interconexión de los componentes del sistema y entender que los cambios en el rendimiento de los materiales, ya sea optimizados o reducidos, pueden tener impactos significativos en el sistema global. Así, el proceso de optimización debe considerar no solo el nivel material, sino también el nivel del componente y su integración en el sistema general.

La perspectiva de la ingeniería frugal subraya que no todas las medidas de optimización deben concentrarse en los materiales. De hecho, frecuentemente se observa que, debido a la especialización excesiva en los materiales y la búsqueda de la perfección, se descuidan optimizaciones más eficientes en el diseño de los componentes, que podrían tener efectos similares sobre el producto final. Este enfoque, cuando se aplica de manera adecuada, previene la tendencia de crear materiales demasiado complejos y costosos que se incorporan al proyecto de manera gradual a lo largo del proceso de desarrollo.

El enfoque sistémico también abrió el camino a una discusión más profunda sobre conceptos como el "Diseño para la Circularidad" o el "Diseño para la Reciclabilidad" (Kriwet et al., 1995; Braungart y McDonough, 2002; Allwood et al., 2011; Blomsma y Tennant, 2020). Estos enfoques de diseño propugnan que la reciclabilidad de un componente puede mejorarse mediante modificaciones en el diseño del componente (por ejemplo, reforzando áreas críticas de tensión) o a nivel material (mediante la incorporación de aditivos o la mejora de la pureza de los materiales reciclados). En este contexto, es fundamental evaluar la efectividad de las medidas de ajuste y considerar si una adaptación del componente podría ser una alternativa práctica a la creación de materiales complejos y costosos.

Dentro de esta visión más amplia, no siempre es necesario centrarse exclusivamente en la optimización de los materiales. El diseño y la estrategia de fabricación también juegan un papel crucial en la obtención de la optimización más adecuada del producto. Por lo tanto, el proceso de innovación debe comprender de manera balanceada qué actividades de desarrollo tienen el mayor impacto en la optimización global del producto, evitando la tendencia de analizar de forma aislada un único nivel del sistema.

En cuanto a la gestión del desarrollo de materiales frugales, se necesita una integración temprana de la ingeniería frugal dentro de las fases del proceso de desarrollo del producto. La literatura académica ha subrayado que las primeras fases del proceso de desarrollo de nuevos productos (NPD, por sus siglas en inglés) son cruciales para el alcance, el éxito y la reducción de incertidumbres en los proyectos posteriores (Cooper y Kleinschmidt, 1993; Kim y Wilemon, 2002; Herstatt et al., 2006). En este sentido, la intervención no solo se centró en estructurar adecuadamente el proceso burocrático, sino también en fomentar un enfoque creativo e innovador dentro de las primeras fases del desarrollo, con el fin de evitar la sobreactuación en especificaciones que podrían haberse evitado desde el inicio.

Existen enfoques de procesos de innovación que intentan mitigar la sobre-especificación, como los procesos Stage-Gate y los procesos ágiles. Ambos tienen ventajas y desventajas en función de la flexibilidad y la capacidad de reevaluar especificaciones a lo largo del tiempo. Un proceso Stage-Gate bien diseñado podría ayudar a asignar recursos a las fases tempranas del proyecto, mientras que un proceso ágil permitiría una reevaluación continua. Sin embargo, como señalan algunos estudios, la mejor opción parece ser una combinación de ambos enfoques (Marzi, 2022a,b), lo que permite la flexibilidad necesaria para revisar y ajustar el proceso, sin perder de vista la estructura general y los objetivos.

Esta flexibilidad fue clave en el diseño del proceso innovador que el equipo de intervención desarrolló, el cual incluía una configuración Stage-Gate flexible con objetivos bien definidos y un enfoque iterativo entre las diferentes etapas. La integración de la ingeniería frugal en este tipo de proceso permitió un enfoque más ágil para identificar y corregir potenciales problemas de especificación y garantizar que el proceso de desarrollo fuera lo más eficiente y menos costoso posible.

¿Cómo la innovación sostenida puede generar ineficiencias en el desarrollo tecnológico?

El proceso de innovación en tecnología no es lineal ni continuo, sino que sigue un modelo más complejo, como se muestra a través del concepto de las curvas en S, utilizado para ilustrar la evolución del rendimiento de un producto a lo largo de su ciclo de vida. Este modelo, desarrollado por Foster (1985) y Christensen (1992), destaca cómo la innovación comienza con avances modestos, alcanza una fase de rápido progreso en su fase intermedia y, finalmente, entra en un período de estancamiento, cuando el rendimiento se aproxima a un límite físico o natural. Con la aparición de una nueva tecnología radical o arquitectónica, el rendimiento del producto puede incrementarse nuevamente, reiniciando el ciclo.

Este fenómeno de "migración ascendente" en la innovación describe cómo, a pesar de las restricciones impuestas por el mercado más avanzado, las empresas buscan constantemente alcanzar el potencial técnico, es decir, la diferencia entre el estado actual del arte y los límites técnicos aún no alcanzados. Sin embargo, conforme una tecnología madura, los rendimientos de la investigación y desarrollo (I+D), así como los beneficios económicos obtenidos en relación con el progreso técnico, comienzan a declinar. En este punto, las empresas se enfrentan a la necesidad de asignar más recursos para mantener el retorno de inversión en I+D, lo que puede llevarlas a caer en la trampa de realizar mejoras incrementales en tecnologías maduras, mientras que las inversiones en nuevas tecnologías tienden a disminuir. Esta dinámica puede generar importantes ineficiencias en las fases finales del desarrollo tecnológico.

Las fases tardías de la evolución de una tecnología suelen caracterizarse por la optimización de costos, la estandarización y la automatización, lo que resulta en mejoras incrementales mínimas de los productos. A medida que la tecnología madura, se establece un "diseño dominante", una solución estándar aceptada que reduce la incertidumbre del mercado y promueve la eficiencia. Este proceso de optimización y mejora continua puede ser necesario para la estabilidad organizacional, pero también puede llevar a una sobreingeniería, un fenómeno donde la búsqueda constante de mejoras tecnológicas genera productos excesivamente complejos y costosos sin un valor añadido real para los consumidores.

El concepto de sobreingeniería, aunque más comúnmente asociado con el desarrollo de software, se presenta igualmente como una preocupación en el diseño y desarrollo de productos tecnológicos más amplios. Cuando los productos se diseñan con características innecesarias, o cuando los costos y la complejidad aumentan sin que se justifiquen con una mejora en el valor percibido por el cliente, los resultados son proyectos con retrasos, presupuestos inflados y productos difíciles de mantener. Un ejemplo ilustrativo de este fenómeno es el software de Microsoft, como Word y Excel, que incluyen características adicionales sin un propósito claro, lo que genera dificultades en las actualizaciones y complicaciones para los usuarios finales. Además de los costos financieros y la insatisfacción del cliente, la sobreingeniería puede contribuir a una creciente complejidad ecológica, algo que rara vez se aborda en los estudios sobre este tema.

Desde una perspectiva macroestratégica, la sobreingeniería también se relaciona con un fenómeno más amplio dentro del cambio organizacional y la adaptación a discontinuidades tecnológicas. Las empresas, al enfrentarse a un entorno en evolución, pueden quedar atrapadas en el ciclo de mejora continua, lo que las lleva a no invertir de manera suficiente en tecnologías emergentes. La competencia constante por la eficiencia y la optimización de productos maduros puede, paradójicamente, resultar en un bajo retorno sobre la inversión en I+D. Este tipo de enfoque está asociado a un desgaste organizacional, donde las mejoras incrementales en tecnologías ya maduras no generan un avance significativo, sino que solo sirven para sostener un status quo que puede volverse insostenible.

Este fenómeno no solo afecta a las empresas en términos financieros, sino que también tiene un impacto a nivel estratégico, dado que las organizaciones se ven obligadas a adaptar sus estructuras y recursos a medida que las tecnologías evolucionan. Sin embargo, la sobreingeniería puede frenar la capacidad de las empresas para innovar realmente, ya que los recursos destinados a tecnologías que han alcanzado su madurez podrían haberse utilizado de manera más eficaz en áreas de mayor potencial disruptivo.

Por lo tanto, es fundamental reconocer que una tecnología madura no debe considerarse como un área que únicamente requiere eficiencia y optimización. El verdadero reto radica en encontrar un equilibrio entre la explotación de una tecnología madura y la inversión en la innovación de nuevas tecnologías, de modo que las empresas puedan evitar caer en la trampa de la sobreingeniería y asegurar un flujo continuo de innovación disruptiva. De no hacerlo, podrían encontrar que sus esfuerzos de I+D, en lugar de ser una fuente de crecimiento, se convierten en un lastre que limita su capacidad para adaptarse a las futuras demandas del mercado.